斯蒂芬·霍金

1942年1月8日生于牛津一个医生家庭。1959年10月起就读于牛津大学大学学院，1962年获得物理学一级荣誉学士学位毕业，10月赴剑桥大学三一堂学院读研究生，1966年3月以广义相对论和宇宙学方面的研究获得应用数学和理论物理博士学位。[1][9]

1963年，霍金确诊肌萎缩性脊髓侧索硬化症，俗称渐冻症，病情逐渐恶化，最终使其瘫痪[10]。霍金丧失语言能力后，以语音生成设备与外人进行语音交流[11]。

霍金在科学领域取得诸多重要成果，与罗杰·彭罗斯（SirRoger Penrose）合作，提出了引力奇点定理，即彭罗斯-霍金奇点定理，他在理论上做出一个极具争议的预言，黑洞能发出辐射，后来被广泛接受为理论物理中的重要结果，被称为霍金辐射。[12]霍金致力于发展将量子力学和广义相对论融合在一起的宇宙学理论。[12]1970年，霍金发现了黑洞力学第二定律。这条定律指出 ，黑洞的表面积决不会随着时间的进程而减少。[1][5][13]霍金是第一个用广义相对论和量子力学的结合来解释宇宙学理论的人。他是量子力学多世界解释的有力支持者。霍金证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型。在统一20世纪物理学的两大基础理论--爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。[14]霍金认为他一生的贡献是，在经典物理的框架里，证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性，黑洞越变越大;但在量子物理的框架里，他指出，黑洞因辐射而越变越小，大爆炸的奇点不但被量子效应所抹平，而且整个宇宙正是起始于此。[14]

霍金于1974年入选皇家科学学会院士[12][1]1986年入选宗座科学院院士[15]，1988 年，霍金著作《时间简史》出版（A Brief History of Time）在《星期日泰晤士报》（Sunday Times）畅销书排行榜上出现了创纪录的237周[16]。2002年，霍金在BBC的100位最伟大的英国人中排名第25位。[17]2009年获得美国总统自由勋章[18]。

2018年3月14日，霍金去世，享年76岁[19][20]。

人物生平

家庭背景

霍金的曾祖父是破产农场主，霍金的祖父做佃农，祖母用自己家房子为校舍，经营一所学校，以此收入供霍金的父亲弗兰克·霍金（Frank Hawking，1905年5月8日——1986年3月4日）求学于牛津大学，后来成为热带医学专家。[21]

霍金的母亲伊莎贝尔（Isobel Hawking，1915 年 3 月 3 日——2013 年 4 月 6 日）出生于苏格兰一个贫困家庭，但仍得以入读牛津大学学习。毕业后从事不同的职业，在第二次世界大战早期遇到霍金的父亲。[21]

霍金的父母工作、居住在伦敦，但选择将他们第一个孩子生在牛津，因为纳粹德国不轰炸牛津和剑桥。[22]

霍金生于1942年1月8日，那天正好是伽利略300周年忌日。有人以此认为霍金出生不平凡，注定像伽利略一样改变天文学，霍金却说：“我估计这一天出生的大约有二十万个婴儿，但我不知道他们之中是否还有其他人后来对天文学感兴趣。”[23]

霍金还有两个妹妹，分别比他小1岁半和5岁。霍金14岁时，家里收养了一个小男孩。[22]

1950年，霍金的父亲弗兰克调任英国国家医学研究院，任寄生虫学研究部主任，举家搬迁到此单位所在的圣奥尔本斯（St Albans）。他们买了一座大房子，但无钱装修，无钱买新车，开着一辆出租车公司淘汰下来二手车，以“古怪”在当地闻名。[24]霍金一家热衷读书，甚至边吃饭边读书，家里来的朋友知道，这不是无礼之举，只是这家人奇特的习惯。[24]

出生与童年

斯蒂芬·霍金出生于二战期间的牛津，是弗兰克·霍金博士和艾琳·伊莎贝尔·霍金的四个孩子中的长子。和他的兄弟姐妹们一起，霍金度过了幸福的童年，大部分时间都在伦敦的海盖特（Highgate）和赫特福德郡（Herefordshire）的圣奥尔本斯（St Albans）度过。[1]霍金承认自己是个发展较晚的人，并回忆说在圣奥尔本斯学校他的成绩从未超过班级的一半。然而，他对事物运作的好奇心早早就萌发了，在后来他说道：“如果你理解宇宙的运作方式，你就可以在某种程度上控制它。”他的同学们称他为“爱因斯坦”，因为他们显然看到了他身上的天才迹象，而这些迹象却被他的老师忽略了。在学校期间，霍金与朋友们一起推测宇宙的起源，并思考上帝是否创造了它 - “我想要探究宇宙的深渊。”这种探究精神为他的学术生涯奠定了基础。[1]

中小学

霍金小学就读于拜伦宫学校（Byron House School），这所学校实行启发式教学，追求让学生在不知不觉中被教育，而拒绝灌输式教学法，但是霍金对此颇有微词，感到自己什么也学不到，直到八岁才学会阅读。[25]

霍金8岁时随家人搬到圣奥尔本斯，入读到圣奥尔本斯女子中学（St Albans High School for Girls）。这所学校虽然是一所女子中学，但是它招收10岁以下的小学男生。[26]霍金在女中只上了几个月的学，然后跟母亲在西班牙马略卡岛度过了几个月。[27]

霍金从西班牙回到英国后，入读一所私立学校，通过十一加考试（Eleven-plus）后，入读收费的圣奥尔本斯学校。[27]

霍金13岁时，考英国著名学校西敏公学奖学金，结果因生病而未能参加考试，霍金父母无财力供他读西敏公学，只好让他继续在圣奥尔本斯学校读书。霍金认为圣奥尔本斯学校的教学水平不差，尽管他的成绩名列后半段，因作业潦草也不被老师喜欢，但他的同学感觉他很聪明，叫他“爱因斯坦”。[28]

在圣奥尔本斯学校，霍金与六七个密友习惯于进行长时间的讨论和辩论，论题所涉极为广泛，从无线电控制模型到宗教，从通灵学到物理学，宇宙的起源也是他们经常讨论的话题，霍金当时不接受宇宙膨胀和红移现象。[29]

霍金的父亲经常带他去自己研究热带病的实验室和昆虫室，霍金敬佩自己的父亲献身研究的精神，霍金父亲鼓励他从事科学。霍金受父亲影响，有志于从事科学研究，但动手能力一般，对生物学不感兴趣，想专攻数学和物理。有一位老师开了数学兴趣班，霍金觉得他的课非常有启发性。[30]

在数学兴趣班，霍金和他的同学在老师指导下，做出了一台原始的计算机。在那个年代的英国，只有少数几所大学和国防部有计算机。霍金和同学组装计算机的事迹得到了当地报纸的报道，这是霍金第一次登上新闻媒体。[31]

霍金到了考虑大学专业的问题了。霍金的志愿是数学或物理，但霍金父亲认为，这类专业的就业面太窄，最好学医学或生物学，次之可以学化学。霍金最终说服了父亲。霍金曾这样谈自己的选择：“我父亲要我学医，但我觉得生物学的大部分内容是描述性的，而不是充分地研究根本性问题。也许我了解了分子生物学后会有不同的想法，但当时分子生物学还没有广为人知。”[32]

1959年，霍金参加牛津大学入学考试。考试历时两天，考5场，包括两场物理，两场数学，一场时政和常识，每场考试2.5小时。笔试之后是两场面试，第一场面试为个性考察，第二场面试是物理知识考察。霍金成功通过考试，获得了奖学金，并被自己的第一志愿大学学院录取。[33]

牛津大学

1959年10月，霍金入读牛津大学。霍金在第一年和第二年的一段时间，觉得相当寂寞，因为他比中学同学提前一年升入大学，而大学同级同学服过兵役后才读大学，年龄比他大。霍金为扩展社交面，加入了赛艇俱乐部。霍金在赛艇运动中的表现一般，但结交了更多朋友而变得快乐很多。[34]霍金作为舵手，经常做冒险动作，时常导致快艇遭到损坏，霍金队友认为，这是因为霍金在想着物理上的事而精力不集中[35]。

霍金对待学业的态度较为懒散，这与牛津当时的文化有关“你要么是不费吹灰之力而非常卓越，要么接受自己能力有限而得到第四等。因为用功而得到较好等级被视为一个“灰人”的标志，在牛津词汇中这是最坏的诨名。”[36]霍金称，在牛津的三年期间大约只用功一千小时，平均每天一小时。[36]霍金不努力，但他在学习上的表现优异，不管难度多大的习题，霍金总能轻松完成作业。[37]霍金认为牛津的课程没有挑战性，容易得令人发笑。霍金的同学并不这么认为，而是认为霍金太聪明，是另一个世界的人。[38]霍金的导师罗伯特·伯曼（Robert Berman）也认为，霍金是天才，是他遇到过的最有才能的学生。[38]

霍金打算毕业之后继续深造，他从粒子物理和宇宙学两个领域选择了宇宙学，他的想法是[39]：“我认为研究基本粒子对我的吸引力较小，因为尽管人们在发现许多新的粒子，但还没有适宜的基本粒子理论，像植物学研究一样，粒子物理学家所能做的只是将粒子分类。相反，在宇宙学方面，已经有了一个明确的理论——爱因斯坦的广义相对论。”[39]

牛津大学没有教授研究宇宙学，霍金成功申请到了剑桥大学弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle，1915年6月24日——2001年8月20日）的研究生，但有个条件，必须获得一等荣誉学位。这是牛津最高等级的文凭证书，必须高分通过牛津大学终考才有机会，如果通不过终考，连学士学位无法获得。这次考试霍金不容有失，因此他非常紧张。霍金制定了通过考试的策略。学生可以从试卷中选择题目来做，并且选择余地很大。霍金决定只选做理论物理题目，这样可以充分发挥自己的天赋。笔试之后还有口试环节，霍金自认为自己不是老师喜欢的学生，伯曼却认为，口试对霍金大大有利，考官会发现霍金的天才。霍金在口试中果然表现出色，被考官评为第一等。[40]

1962年，霍金毕业旅行去了伊朗德黑兰，旅行途中遭遇布因扎赫拉地震，1万2千人死于这场地震。[41]

健康危机

1962年10月，霍金在剑桥大学开始研究生生涯。[42]

霍金在剑桥的第一个学期感到自己以前没有打好数学基础，遇到了很多困难，他发现被指派的指导老师为现代宇宙论的创始人之一的丹尼斯·威廉·夏玛（Dennis William Sciama），不是天文学家弗雷德·霍伊尔（Fred Hoyle），霍金处理广义相对论复杂计算时力有不逮，他发现他在数学方面的基础不足以在广义相对论和宇宙学方面工作。 而他的导师夏玛却认为，霍金很聪明，讨论问题时见解很深刻，主要的问题是确定博士学位论文课题。[43]

霍金在牛津的最后一年，身体就出现了状况，越来越笨拙，医生只是让他不要喝酒。在剑桥，身体状况退化更明显，说话开始含糊不清。[44]

1962年圣诞假期，霍金回到家中，身体状况更差，手脚开始不灵活。家人送霍金到医院检查，一时无法确诊。[44]

假期期间，霍金在聚会活动中结识一位女孩简·王尔德（Jane Hawking，1944年3月29日－），后来成为他第一任妻子。[45]

1963年1月，霍金过了21岁生日不久，再次去医院做全面检查，终于确诊，他患了肌萎缩性脊髓侧索硬化症，俗称渐冻症，霍金出现的各种症状正是这种病早期的典型症状。医生判断，霍金的生命只剩下两年的时间，虽然医生建议他继续学业，霍金的情绪依然很抑郁，他觉得继续攻读博士已经没有任何意义了。由于霍金的病情较医生预期的恶化程度逐渐趋缓，尽管他走路时需要倚靠拐杖搀扶，说话也让人难以听懂，但是医生认为只能存活两年的初步诊断是毫无根据的，距离完全失去运动能力似乎离他尚远。后来在夏玛教授的鼓励下，霍金重拾已放弃的学业。[46][47][48]

学术生涯

1964年春，霍金与他失之交臂的导师霍伊尔产生了交集。[49][50]霍伊尔在发展一个宇宙模型。在提问环节，霍金第一个站出来提问，说，您的结果不合理，发散。霍金在一次演讲中公开挑战弗雷德·霍伊尔和他的学生贾扬特·纳利卡（Jayant Narlikar ）的工作，从此以才华横溢和鲁莽著称。最终，霍金是对的，并将结果整理成论文发表，霍伊尔对稳态宇宙的新修正是错误的。[49][50]

霍金的病开始快速恶化，经常摔倒，还失去了语言能力，但是他的研究工作走上了轨道，顺利地取得进展。他与简的爱情变得更加炽热，还订了婚。订婚激励霍金决心好好活下去，并把研究工作做得更好。[51][52]

1965年7月，霍金与简·王尔德结婚。1965年10月，霍金在剑桥大学冈维尔与凯斯学院获得一个研究人员职位。[53]

霍金将彭罗斯的奇点理论应用于膨胀的宇宙，发现时空有一个开端，即大爆炸，这就是他的博士论文选题[54]。当霍金开始他的博士研究时，物理学界对宇宙创造的主流理论进行了很多争论：大爆炸和稳态理论。 受罗杰·彭罗斯关于黑洞中心存在时空奇点的定理的启发，霍金将同样的思想应用于整个宇宙;在1965年，他写了一篇关于这个主题的论文。霍金的论文 于1966年被批准。 还有其他积极的发展：霍金曾在剑桥大学冈维尔和凯斯学院（Gonville and Caius College）获得研究奖学金；于1966年3月获得应用数学和理论物理学博士学位，专攻广义相对论和宇宙学； 他的论文“奇点和时空几何学”（“Singularities and the Geometry of Space–Time”）与彭罗斯的一篇文章分享了最高荣誉，赢得了当年著名的亚当斯奖（Adams Prize）[54]

1965年12月，霍金应邀赴美国在一个相对论学术会议上做报告。他当时讲话已经严重含糊不清，只好由他一位物理学家朋友代为讲报告。在会议上，霍金的奇点理论得到来自世界各地著名的物理学家的热情认可。[55]

1966年3月，霍金获得博士学位[56]。

工作经历

1966年，霍金获得博士学位之后，开始他的职业物理学家生涯。[57]

1966年冬天，彭罗斯和霍金一起获得了亚当斯奖，这是由剑桥大学颁发的奖励杰出数学研究的奖项。霍金的导师夏玛称，霍金能取得牛顿那样高的成就。霍金作为物理学新星的声誉日隆。[56]

霍金的生活也在发生变化，1967年、1970年，他的两个孩子相继出生。[58]

霍金开始有意识地包装自己，残疾天才形象开始在他周围和传媒上树立起来。[59]

这个时候，霍金在奇点方面的研究告一段落，需要寻找新的研究方向，最终选择研究黑洞，这是当时最热门的话题之一。[57]

1971年，在黑洞研究方面他发表了三篇重要论文。第一篇论文指出，在炽热且致密的早期宇宙中，有可能存在质量小得多的可能存在一种崭新种类的天体，称为原生黑洞[60][61]。第二篇论文部分证明了黑洞无毛定理，不论黑洞是怎样形成的，它只用三个物理量即可完全描述：质量、角动量、电量[60]。第三篇论文阐明，黑洞的事件视界表面面积永不会减少，两个黑洞合并后的表面面积不会小于原先两个表面面积之和，这发现后来被命名为黑洞热力学第二定律[60][62]。

1971—1972 年，霍金证明了黑洞事件视界截面的面积不减定理，1973年又与巴丁（J. Bardeen）、卡特（B. Carter）建立了黑洞力学四定律 。这些研究不仅为用几个参数（几根毛）描述黑洞提供了严格的理论基础（例如，LIGO理论分析中关于黑洞的描述， 也给出了两个黑洞并合过程中引力辐射能够携带出能量的上限。[63]

1973年，霍金在出版了他的第一本书《时空的大尺度结构》（The Large Scale Structure of Space-Time）后，他决定下一步研究的目标是将广义相对论（关于宇宙极大尺度理论）与量子理论（关于微观尺度理论）结合起来。令他难以置信的是，似乎有辐射物质可以从黑洞中发出，也就是说，粒子可以逃逸，从黑洞的事件视界上“辐射”出来，这是一种革命性的量子效应，似乎嘲弄了物理定律。这项研究在1974年以《Black hole explosions?》（黑洞爆炸？）的标题被《自然》杂志发表，该研究阐释了计算黑洞形成和演化时常常被忽略的量子引力效应[64]。然而，当他在牛津的一次会议上宣布这个理论时，它被视为有争议且引起了愤怒的争议。现在广为接受并被称为霍金辐射，史蒂芬的提议将看似不可能的事物统一起来—广义相对论与量子理论，将大和小结合在一起。霍金等的这些研究，启发了人们关于黑洞量子性质的研究。虽然霍金发表的这篇论文极具争议性，到了70年代末期，经过更进一步研究与论述，理论物理学的突破终于被学术界广泛接受。[1]

作品的成功

1974 年，年仅 32 岁的霍金入选了英国皇家学会，加州理工学院聘请他为谢尔曼·费尔柴尔德杰出访问教授，除了优渥的薪资、住房、车子、孩童教育以外，他还获得了一辆电轮椅与所有医疗需要。同年，他当选为英国皇家学会院士，是最年轻的院士之一。大名鼎鼎的牛顿也曾是他们其中的一员。在命运的残酷玩笑面前，霍金清醒地认识到， “要么你拥有不用努力的非凡才华，要么就接受你的局限性”。[65]

1975年，因为在相对论领域取得极重要研究成果，他与彭罗斯获颁爱丁顿奖章。同年，他荣获庇护十一世金牌。隔年，被授予麦克斯韦奖、海涅曼奖与休斯奖章。[1]

1977年，升任为引力物理学讲座教授。翌年，获得爱因斯坦奖与牛津大学荣誉博士学位。[60]

1979年，他被任命为卢卡斯数学教授，卢卡斯数学教授席位是剑桥大学授予物理学者的一个最高荣誉职位，一直担任到2009年。[65]

1981年，霍金在梵蒂冈的一次会议上首次提出了类似的建议，他认为宇宙起源于四维空间，卷曲成一个球体，没有任何边界，通过量子跃迁产生了我们今天拥有的三维空间和一维时间的宇宙。他有句名言:“问大爆炸之前是什么，就像问南极的南边是什么。”霍金和哈特尔恰当地将他们的模型称为无边界波函数，或无边界提议，这是宇宙起源的第一个科学模型[1]。在宗座科学院主办的一场会议里，霍金发表了论文《宇宙边界条件》。他提议，宇宙可能没有边界（没有起源或终结）。两年后，他与詹姆斯·哈妥共同提出宇宙无边界模型。在普朗克时期之前，由于量子力学的不确定性原理，宇宙没有时空边界；而在大爆炸之前，时间并不存在，宇宙起源的概念毫无意义。[1]

霍金对于时间箭头做了颇多研究。他在1985年发表的一篇论文里声称，假若无边界提议是正确的，则宇宙最终会停止膨胀，开始坍缩，在这坍缩过程时，时间会朝着反方向流逝。这论点极具争议性。他曾经指导过的学生唐恩·佩吉发表论文反驳此结果。经过一番功夫，佩吉与另外一位学生雷蒙·拉弗兰姆，成功说服了霍金，促使霍金承认错误，撤回概念。[1]

同年，一场物理会议在维尔纳·艾哈德旧金山的豪宅举行。霍金在会议中提出黑洞佯谬：由于黑洞发射霍金辐射的频谱如同理想热辐射，当黑洞因霍金辐射而最终消失之时，所有信息也会不可逆地遗失。在黑洞学里，信息指的是粒子的种类、性质与组态等等。霍金严重警告，信息的遗失是物理学的一大危机，因为这意味着无法按照物理学的理论来预测未来。黑洞佯谬违反了量子力学的基本原则，即“信息守恒定律”：宇宙不会遗失任何信息。黑洞佯谬引起了延续多年的激烈辩论，霍金与李奥纳特·萨斯坎德、杰拉德·特·胡夫特之间因此开启了名为“黑洞大战”的论战。[1]

1982年，一封来自白金汉宫的信寄到了霍金位于剑桥的家中，信中告诉他，他被授予大英帝国司令勋章（CBE）。这个奖项也预示着他在接下来的几十年里与女王陛下的多次会面。但当时霍金和他的家人都不可能知道这一点，因为这位科学家一直意识到每一天都可能是他的最后一天。[63]奖章不能被直接用来支付日常开销，为了筹措孩子教育与家庭生活所需的费用，霍金决定撰写一本大众读者可以看得懂，解释宇宙奥秘的科普书籍。他并没有找学术出版社承担发行的工作，而是与商业出版社签约，因此得到一大笔预付款。这本书的书名为《时间简史》，首稿于1984年完成。经过多次编缀，该书于1988年出版发行。[1]

1985 年一次前往欧洲核子研究委员会的旅途中，霍金因感染被送往医院（这种病学名叫做肌萎缩侧索硬化，又称为运动神经元病，患此疾病的人通常被称为“渐冻人”）尽管后来手术保住了生命，但从此失去了说话的能力，此后霍金的演讲和问答只能通过语音合成器来完成。[65]

1988 年，霍金著作《时间简史》出版，销售量一 度超过了麦当娜的写真集，这本著作也将他带入了大众的视野中。 人们惊奇地发现，这位研究着高深宇宙理论、脸上没有什么表情的科学家原来是如此的有趣。[65]

未来人实验

1990年，霍金与好友、物理学家基普·索恩(Kip Thorne)一起，利用虫洞(假想的时空管道)的概念，探讨了物理学定律是否允许时间旅行的争议性概念。霍金在结束这一严肃的分析时发现，尽管时间旅行可能是不可能的，“……重要的是我们要明白为什么它是不可能的。”将近20年后，霍金为时间旅行者策划了一个派对。他写请柬，设定日期、时间和地点，并提供精确的GPS坐标。但他直到聚会结束后才发出请柬。这样的话，只有那些真正能够回到过去的人才会知道它并能够参加。到了最后一天，霍金彬彬有礼地坐着等待。但是没有人来。他后来说“我有实验证据证明时间旅行是不可能的。”[1]

学术努力

1993年，霍金出版了《黑洞和婴儿宇宙及其他》，这是一本探索宇宙可能被治理方式的作品集。接着是1998年的《宇宙:宇宙的解释》，阐明了我们存在的基础，2000年后的《果壳中的宇宙》(2001年)、《On the Shoulders of giants》(2002年)、《宇宙简史：起源与归宿》(2002年)。虽然这些都没有达到《时间简史》的成就，但他们都为科学知识体系做出了贡献。[1]

霍金继续他在物理学方面的工作，并于1993年与加里·吉本斯合编了一本关于欧几里得量子引力的书。1994年，霍金和罗杰·彭罗斯发表了一系列的六次演讲，这些演讲后来在1996年出版为《The Nature of Space and Time》。[1]

英国广播电台的“伟大英国人”节目于2002年选举霍金为最伟大的100名英国人中第25名。[17]

2005年，当手指也动不了时，霍金不得不尝试更缓慢的沟通速度 ：“我只能通过活动面部肌肉来写东西，来移动电脑上的光标 ，我害怕有一天面部肌肉也失灵了。”这时，霍金每分钟还能输入五六个单词。但到了2011年，病情进一步恶化的他每分钟仅能输入一两个单词。所幸后来在老朋友摩尔的帮助下，通过软件升级 ，霍金 的输入速度提高了一倍，但也无非每分钟三四个单词，沟通难度可见一斑。[66]

同样在2007年，霍金在剑桥大学数学科学中心成立了理论宇宙学中心，旨在“推进对宇宙的科学理解，推进其创始人的愿景”。该中心启动了斯蒂芬·霍金计划，通过教学、研究和推广计划来庆祝和纪念霍金的生活和工作。[1]霍金与女儿露希、博士学生克里斯托弗·盖发德于2007年共同撰写完成童书《乔治通往宇宙的秘密钥匙》，这本书讲述孩童乔治如何找到并借着一种宇宙闸门游遍整个太阳系。两年后，霍金与女儿露希撰写童书《乔治的宇宙寻宝》，这本书叙述乔治怎样迷航宇宙寻找生命的踪迹。过了两年，他们又再度合作完成童书《乔治与大爆炸》，这本书论述宇宙在大爆炸时的状况。[1]

2009年，霍金被奥巴马总统授予美国总统自由勋章，这是美国最高的平民奖项。获奖的科学家很少，他的获奖是为了表彰他的“坚持不懈和奉献精神，为发现新事物开辟了道路，激励了普通市民。”[1]

2012年，在一场星光灿烂的仪式上，霍金为伦敦码头区(Docklands)的残奥会揭幕，观众座无虚席。在题为“启蒙”的演讲中，霍金将整个活动比作约3000名表演者承诺的“探索之夜”，他鼓励62000名观众“仰望星空”。在残疾运动员精心编排的精彩表演中，霍金的出场赢得了热烈的掌声，他说:“无论生活多么艰难，总有一些事情你可以做并取得成功。祝大家好运……”[1]

2013年，霍金因发现黑洞霍金辐射以及“对量子引力和早期宇宙量子方面的深刻贡献”而获得两项基础物理学突破奖之一。这个奖项对霍金来说尤其珍贵，因为它证实了他一生的发现，而不需要实验证实。由于缺乏对霍金辐射和他的其他理论的实验证实，使得霍金无法获得诺贝尔物理学奖。[1]

2014年，霍金修改了他关于信息悖论的理论，甚至写道，“没有黑洞”——或者至少以宇宙学家传统上理解黑洞的方式。他的理论消除了“事件视界”的存在，即没有任何东西可以逃脱的点。相反，他提出会有一个“表观视界”，它会根据黑洞内部的量子变化而变化。但这一理论仍然存在争议。[1]

霍金的最后一篇论文：”从永恒的膨胀中顺利退出？“（”A smooth exit from eternal inflation?“）2018年4月27日在《高能物理学杂志》上发表。[67]

2018年3月14日，霍金·霍金教授在剑桥的家中平静去世(奇怪的是，这一天也是阿尔伯特·爱因斯坦的生日)。在剑桥举行的私人葬礼上，大街上挤满了崇拜者和粉丝，他们把霍金视为“自己人”。2018年6月15日，他在威斯敏斯特教堂举行了追悼会，来自世界各地学术界的杰出人士向霍金的科学遗产致敬。他的骨灰葬在艾萨克·牛顿爵士和查尔斯·达尔文的旁边。霍金墓碑上的文字“Here lies what was mortal of Stephen Hawking 1942 - 2018”还有他的理论公式。[1]

主要成就

霍金辐射

1970年，霍金发现了黑洞力学第二定律。这条定律指出 ，黑洞的表面积决不会随着时间的进程而减少。1973年 ，霍金访问了苏联两位著名的宇宙学家，他们认为，按照量子力学不确定性原理，旋转黑洞应该产生并辐射粒子，霍金认真地思考了他们的意见，回来之后，霍金花了几个月的时间作了大量的运算和论证，推导出的结论与他原来的观点正相反，即黑洞可以释放出大量 的粒子。霍金于是接受了这一结论，开始把量子力学的虚粒子概念引到他的理论中来，用以说明黑洞辐射的现象，并在此基础上进一步提出了黑洞的辐射理论。由于霍金在探索黑洞辐射方面做出了重要贡献，因此人们就称黑洞的这种辐射为“霍金辐射”。[3][13]

黑洞物理是当代物理学研究的重要课题之一，其中霍金辐射理论的深入研究有着重要的现实意义，特别是模拟黑洞的研究将意味着人们开辟出了一条新的道路去深入研究引力黑洞，而不再仅限于观测和理论推导，而是从实验出发去认识时空和宇宙。[5]

奇性定理

“时间有没有开始和结束?”从20世纪60年代开始.物理学开始介入了这一问题的研究。其标志是彭若斯(R.Penrose)与霍金(S.W.Hawking)提出的奇性定理(singularity theorems)、该定理概括并超出了关于宇宙开端和终结的研究。奇性定理可粗略表述为：“只要广义相对论成立，因果性良好，有物质存在，就至少有一个物理过程，其时间存在开始或存在结束，或既有开始又有结束。”[68]

彭罗斯（Penros）和霍金在1965年至1970年期间在一系列的论文中证明了:在合理的物理条件(因果性条件、能量条件、等等)下，广义相对论给出的解一定包含时空的奇性(奇性定理)。[1]

黑洞热力学

1973年底，霍金考虑了黑洞背景上场的量子效应，他发现黑洞的确会辐射粒子（被后人称为霍金辐射），且无限远处观测者看到辐射粒子的谱是一个黑体谱，相应的温度正比于黑洞的表面引力。这就是黑洞的霍金温度。霍金在确认计算的正确性后，接受了贝肯斯坦的观点，并给出了黑洞熵的准确表达式 。这个熵被称为贝肯斯坦-霍金熵（Beikenstein-Hawking）。霍金的工作将黑洞力学提升为黑洞的热力学。[63]

主要观点

天人观

霍金在当代科学前沿探索的基础上，提出了无边界宇宙模型，对初始宇宙无边界条件作出了诠释，并认为宇宙具有所有可能的历史，我们的宇宙可能只是最适合智慧生命生存的宇宙之一。他把人择原理应用到宇宙理论中，但不完全赞成用人择原理解释宇宙的初始条件，而是用他的宇宙自足理论来说明，从而使他的宇宙理论建设在科学的基础上， 去除了人择原理中原先那种牵强附会的诳语。 他认为宇宙与人类自身的存在互为条件，世界的模样和人的存在紧密相关。 他的天人观体现了人和宇宙的和谐统一。[4]

霍金天人观的提出，揭示了宇宙物质在深 层次上的统一性，进一步证明了人和宇宙的统一性；霍金的宇宙理论扬弃了多种宇宙学说，使人们对世界的认识向前迈出了重要一步；霍金的宇宙理论表明，宇宙的诞生和人类 的出现，是必然性和偶然性的对立统一，从而加深了人们对必然性和偶然性的认识；丰富了人们对主体与客体之辩证关系的 认识；深化了人们对宇宙无限性的认识。[4]

宇宙观

为了解决奇点问题，霍金提出了无边界条件的量子宇宙论。 为了满足科学理论自洽、自足的原则， 霍金引入了虚时间概念，并在虚时间中实行费因曼历史求和，进而提出他的无边界宇宙模型。在这个宇宙模型中，宇宙不存在边界、边缘或奇点，时间和空间是有限的，它们形成了没有边界的闭合面，正如地球的表面那样，在尺度上是有限的但是没有边界。他 认为宇宙的诞生是从一个欧氏空间向洛氏时空的量子转变，这就实现了宇宙的“无”中生有的思想。这个欧氏空间是一个四维球，在四维球转变成洛氏时空的最初阶段，时空是由德西特度规来近似描述的暴胀阶段，然后膨胀减缓，再接着由大爆炸模型来描写。[4]

无边界宇宙模型理论大综合的结果最根本的贡献，在于它另辟蹊径，解决了所有理论无法回避的奇点问题。自从霍金提出这个宇宙模型之后，几乎所有 的量子宇宙学的研究都是围绕这个模型展开的。[4]

时间箭头问题

所谓时间箭头之谜，也就是时间为什么有方向的问题。自古以来，人们都用流水比喻时间，因为时间有一个特定的方向。在空间中我们可以向不同的方向运动，然而在时间中这是不可能的，我们只能随着时间“前行”，去往未来而无法 返回过去，这是时间与空间的一个根本上的不同，也就是时间的方向性或者所谓 时间箭头。[2]据霍金本人回忆，20 世纪 60 年代初他刚成为研究生的时候，导师夏玛 （Dennis Sciama）给他的题目就与时间箭头问题有关。[2][69][70]

时间的本质一直是令人极感兴趣但又难以把握的问题。作为时空理论的一位主要研究者，霍金在这方面也投入了许多时间精力，他的许多研究也别出心裁， 并展现了深厚的功力。[2]不过尽管如此，在这个领域中，他未能取得像奇点定理、 黑洞热力学、霍金辐射等那样的重大成果，甚至还出现了错误，这恐怕是由于这 一问题本身具有更大难度、更多不确定性造成的。[2]

人工智能可能使人类灭绝

著名物理学家史蒂芬·霍金表示，运用人工智能技术制造能够独立思考的机器威胁人类的生存。霍金说:“人工智能的全面发展可能导致人类的灭绝。”截至目前，基础性的人工智能技术已经取得一定成果，很有实用价值。[71]霍金担心，人工智能也许会在将来的某一天赶上——甚至超过人类。霍金说:“它自己就动起来了，还能以前所未有的超快速度重新设计自己。人类呢，就要受到缓慢的生物进化的限制，根本没有竞争力，会被超越的。”霍金担忧人工智能之外，还对互联网和恐怖主义颇为关注。霍金担心互联网变成恐怖分子的指挥中心。他说:“互联网公司必须付出更多努力应对这项威胁，不过，难就难在实现这一目标的同时还不能牺牲自由和隐私。”[71]

论文与著作

论文与著作

社会职务

剑桥大学卢卡斯数学教授席位（Lucasian Professor of Mathematics）

1979年，霍金被任命为剑桥大学卢卡斯数学教授席位，一直担任到2009年。这个席位成立于1663年，1669年，这个席位由艾萨克·牛顿(Isaac Newton)担任，后来授予霍金，以表彰他在黑洞方面的突破性科学工作。[1]

英国剑桥大学应用数学和理论物理系的终身教授

霍金是英国剑桥大学应用数学和理论物理系的终身教授， 这是物理学家牛顿生前曾享受过的殊荣 。 这位全身只 有3个手指能够自由活动的物理学家拥有全世界最聪明的大脑之一， 极度病残的身体和极度聪明的大脑使这位轮椅天才增添了许多传奇色彩 。[72]

所获荣誉

所获荣誉

个人语录

——我的目标很简单，就是把宇宙整个明白--它为何如此，它为何存在。[73]

My goal is simple. It is a complete understanding of the universe.why it is as it is and why it exists at all. 

——在我 21 岁时，我的期望值变成了零。自那以后，一切都变成了额外津贴。[73]

My expectations were reduced to zero when I was 21. Everything since then has been a bonus.

——如果生活没有了乐趣，那将是一场悲剧。[73]

Life would be tragic if it weren't funny.

——我的目标很简单，就是把宇宙整个明白--它为何如此，它为何存在。[73]

My goal is simple. It is a complete understanding of the universe， why it is as it is and why it exists at all. 

——第一，记得仰望星空，而不是看着脚下。第二，永远不要放弃工作。工作为你带来意义和目标，没有它，生活就会变得空虚。第三，如果你幸运地找到了爱，要保护且铭记它，而不是弃之不顾。[73]

One， remember to look up at the stars and not down at your feet. Two， never give up work. Work gives you meaning and purpose and life is empty without it. Three， if you are lucky enough to find love， remember it is there and don't throw it away.

——永恒是很长的时间，特别是对尽头而言。[73]

Eternity is a very long time， especially towards the end.

人物评价

卡内基天文台主任温迪·弗里德曼：

“他的贡献是通过一种爱因斯坦时代以来前所未有的方式让公众参与宇宙学。他已经成为超越凡人大脑的象征......人们并不完全明白他在说什么，但他们知道他很出色，他的奋斗中可能有一种特定的人为因素，能够让人们得以关注。”[74]

芝加哥大学宇宙学家迈克尔·特纳（Michael Turner）：

“他提出并试图解决的是我们试图提出的最重要问题：宇宙的诞生，黑洞的诞生甚至于时间的方向，我认为这引起了人们的关注。”[74]

“首先抓住你眼球的就是霍金疾病缠身的羸弱身体和他的轮椅。但是随即他的思想和他“开的科学玩笑”就会吸引到你。虽然公众可能不了解霍金所说的话，但他们得到了霍金追求大思维的熏陶。“[74]

剑桥大学天文学家，英国皇家天文学会会长安迪·法比安（Andy Fabian）：

“你会发现，像我这样的普通天文学家甚至没有尝试追随（霍金）过去20年探索更深奥理论的脚步，我一直在跟霍金交谈，但我自己也不能跟上他的思维。”[74]

纽约海登天文馆馆长尼尔·德格拉塞·泰森 （Neil deGrasse Tyson）：

“霍金的头衔在这里并不重要，重要的是他的大脑在做什么，我们之所以称他为天体物理学家，因为他的实验室就是宇宙。”[74]

科技导报2018，36：

”霍金的学术工作为人类留下了宝贵遗产。他在经 典和量子引力、宇宙学、黑洞物理等方面贡献是巨大 的。他在经典引力中的研究指引着人们走向量子引力， 而他在量子引力中的研究为人们进一步揭示引力本质、 理解宇宙的创生和演化奠定了基础，点亮了明灯。“[63]

数学家杨乐院士：

“科学只有走进公众，只有被公众理解，才能发挥出对经济发展和社会进步的巨大推动作用。科学家应当带头做科普.我应向霍金学习，为科普做些贡献。”[72]

人物关系

1942 年 1 月 8 日，伽利略逝世 300 周年纪念日，霍金出生在英国一个中产家庭中。76 年后，这个爱好科学的小男孩于爱因斯坦 139 周年诞辰这天去世， 或许是伟人相惜，于是成就了科学史上一次美妙的缘分。[65]

霍金的父亲弗兰克·霍金博士，霍金的母亲伊莎贝尔（Isobel Hawking，1915 年 3 月 3 日——2013 年 4 月 6 日）出生于苏格兰一个贫困家庭，但仍得以入读牛津大学学习。毕业后从事不同的职业，在第二次世界大战早期遇到霍金的父亲。[7]

霍金在聚会活动中结识一位女孩简·王尔德（Jane Hawking，1944年3月29日－），后来成为他第一任妻子。1965年7月，霍金与简·王尔德结婚。1990年他们离婚。[1]

1995年，霍金与前护士伊莱恩·梅森结婚。2006年，他与伊莱恩的婚姻破裂，两人离婚。[1]

个人生活

生活状况

婚姻状况

霍金就读剑桥大学研究院时期，在1963年的新年派对里，遇到了正准备进入伦敦大学的简·怀尔德（Jane Wilde），霍金的简·怀尔德1965年与霍金结婚，他们的婚姻持续了25年，并育有3个孩子，于1990年离婚，当时他们已有三个孩子。随后他与曾照顾过他的伊莱恩·美森开始一起生活。2006 年，这对结婚11年的夫妇向剑桥地方法院递交了离婚申请霍金与第二任妻子伊莱恩· 美森离婚，这对结婚11年的夫妇向剑桥地方法院递交了离婚申请。[75]

健康状况

1963年，霍金确诊肌萎缩性脊髓侧索硬化症，俗称渐冻症，病情逐渐恶化，最终使其瘫痪[10]。霍金丧失语言能力后，以语音生成设备与外人进行语音交流[11]。2014年风靡全球的“冰桶挑战计划”，让肌萎缩侧索硬化症（ALS，俗称“渐冻症”）为大众所知晓。[76]

随后，霍金的病开始快速恶化，经常摔倒，还失去了语言能力，但是他的研究工作走上了轨道，顺利地取得进展。他与简的爱情变得更加炽热，还订了婚。订婚激励霍金决心好好活下去，并把研究工作做得更好。[51][52]

尽管身体状况欠佳，霍金仍热衷于旅行，尽管他的旅行并不总是一帆风顺。1985 年，霍金在参加日内瓦附近的一次科学会议时感染了肺炎。瑞士医生建议他的妻子简，霍金不可能痊愈，她应该关掉霍金呼吸机，否则他会立即死亡。简断然拒绝，并安排飞机将霍金送回剑桥的阿登布鲁克医院。为了挽救霍金的生命，医院为他实施了气管造口术，但副作用是剥夺了他说话的声音。[1]

生平活动

零重力飞行

2007 年 4 月，霍金乘坐波音 727 喷气式飞机进行了一次零重力飞行，以提高公众对太空旅行的兴趣，并为渐冻症研究筹集资金。他是应太空先驱、企业家彼得·迪亚曼迪斯（Peter Diamandis）的邀请而参加这次活动的，彼得-迪亚曼迪斯创立了 X 奖。霍金热衷于通过太空旅行寻找适合人类居住的其他星球，他在空中停留了两个小时，经历了八次零重力潜水，体验了失重状态，摆脱了轮椅的束缚。霍金最经典的一张照片显示，他在失重状态下漂浮着，肩上盘旋着一个苹果，脸上洋溢着灿烂的笑容。事后他调侃道："太空，我来了。零重力飞行是迈向太空旅行的第一步。霍金一直希望有一天自己也能进入太空。理查德-布兰森邀请他参加布兰森的首次太空飞行。霍金具有开拓精神，他立即接受了邀请。遗憾的是，霍金从未有机会进行太空飞行。[1]

公益活动

2012 年，霍金在伦敦码头区举行的残奥会开幕式上，星光璀璨，场内座无虚席。霍金以 "启迪 "为题，将整个活动与约 3000 名表演者的 "探索之夜 "相提并论，他鼓励 62000 名观众 "仰望星空"。 在残疾人运动员精彩的表演之外，霍金的出场也赢得了热烈的掌声，他说："无论生活看起来多么艰难，总有一些事情是你可以做到并取得成功的。祝大家好运......"。[1]

影视作品

《生活大爆炸》《辛普森一家 第十季》《飞出个未来》

2012年，他在热播美剧《生活大爆炸》中以斯蒂芬·霍金教授的身份本色出演，在剧中与主角谢尔顿同框的画面被无数粉丝奉为经典。除了电视剧，在动画片《辛普森一家》和《飞出个未来》中，霍金也是本色出演，并亲自配音。[77][78][79]

《万物理论》（真实的霍金）

以霍金传奇人生拍摄的热门影片《万物理论》是一部 优美的传记片，根据霍金第一任妻子怀尔德的回忆录改编， 绝大部分故事来源于真实的生活。该片从霍金没有患病的年 轻阶段开始，讲述他在剑桥大学学习期间不幸罹患肌萎缩 侧索硬化症（ALS），最终导致几乎全身瘫痪的故事。编剧 安东尼 · 麦卡滕从创作剧本到影片上映共花去十年时间，他 认为非常值得。因为电影不仅让观众看到了一个真实全面的 霍金，而且还对宇宙前沿科学知识有了初步的了解。[80]

《银河飞龙》

在《银河飞龙》影集中的《堕落》一集安排给霍金三分钟时间表演，霍金饰演自己，在全息成像平台里与爱因斯坦、牛顿、生化人百科比赛扑克牌。[81]

后世纪念

2018年3月14日凌晨，英国著名物理学家斯蒂芬·霍金在剑桥去世，享年76岁。[82]

霍金的子女在父亲去世的声明中说，他是一位杰出的科学家，他出众的才华和幽默感将继续为世界各地的人们带来勇气和希望。[82]

英国物理学家，曼彻斯特大学粒子物理学教授布莱恩·考克斯在悼念霍金的推文中表示，只要这世界上还存在科学家，霍金的精神遗产就将继续激励他们前行，“我认为他的杰出之处在于，以及他给我的启发是，当我20岁读他的著作《时间简史》的时候，我真切地感受到物理的美妙，他让我相信我们是可以去理解宇宙奥秘的，并且这将是一件美好的，值得享受的事情。”[82]

英国广播公司在讣闻中评价说，霍金毕生都致力于科学知识的普及，他已经成为普通人眼中理论物理的代言人。他曾表示，“世界上任何地方的任何人都应该能够不受阻碍地去了解我的研究。”2017年10月，他授权剑桥大学资源库将自己在24岁时撰写的博士论文向全球免费开放，提供下载。[82]

剑桥大学官方推特账号在纪念推文中引用了霍金的一句话：“记得仰望星空，不要只看脚下。”对于大多数人来说，这位物理学家带给我们最大的启发或许就是，提醒我们偶尔从生活的细小和琐碎中抬起头，对这个世界保持好奇心。[82]

为了纪念其在黑洞方面的开创性研究，英国皇家造币厂推出了铸有“黑洞”的50便士纪念币。英国皇家造币厂消费者总监尼古拉·豪厄尔说：“我们非常高兴能用硬币向霍金致敬。霍金是世界上最杰出的物理学家之一，他在普及科学和黑洞方面的突破性工作是对人类的重大贡献。”此前，英国皇家造币厂也推出纪念牛顿和达尔文等科学家的硬币。[83]

参考资料

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[2]霍金与时间箭头之谜 Hawking and Arrow of Time.中国知网. [2023-08-10].

[3]霍金辐射的哲学探讨.国家哲学社会科学文献中心. [2023-08-09].

[4]试论史蒂芬· 霍金的天人观及其哲学意义.中国知网. [2023-08-10].

[5]黑洞霍金辐射的研究.中国知网. [2023-08-10].

[6]英国物理学家史蒂芬·霍金去世，享年76岁.澎湃新闻. [2023-08-17].

[7]Centre for Theoretical Cosmology: Outreach Stephen Hawking.University of Cambridge. [2022-09-20].

[8]Michael Cates elected 19th Lucasian Professor.University of Cambridge. [2022-09-20].

[9]Professor Stephen Hawking 1942-2018.University of Cambridge. [2022-09-20].

[10]霍金長久而絢爛的一生，在漸凍症史上同樣是科學奇蹟.The News Lens. [2022-09-20].

[11]无法说话的霍金，我们听到的他的声音是哪来的？.腾讯网. [2022-09-20].

[12]Hawking; Stephen William (1942 - 2018).The Royal Society. [2022-09-20].

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[14]霍金为什么伟大？ 科普影响力无人能及.环球网. [2023-08-17].

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[18]2009 Recipients.Obama White House. [2022-09-20].

[19] 英国著名物理学家霍金去世-新华网 .新华网. [2022-09-20].

[20]76岁的史蒂芬·霍金走了！网友们说，他只是去了另一个空间.海外网. 2018-03-15[2023-08-11].

[21]史蒂芬·霍金. 我的简史. 吴忠超（译）. 长沙: 湖南科学技术出版社, 2014: 9-10. [2023-08-12]. 978-7-5357-7440-8.

[22]史蒂芬·霍金. 我的简史. 吴忠超. 2014: 12. [2023-08-12]. 978-7-5357-7440-8.

[23]我的简史. 2014: 10. [2023-08-12].

[24]迈克尔·怀特（Michael White），约翰·格里宾（John Gribbin）. 斯蒂芬·霍金传. 洪伟. 上海: 上海译文出版社, 2002: 3-4. [2023-08-12]. 7-5327-2977-X.

[25]我的简史. 2014: 14. [2023-08-12].

[26]我的简史. 2014: 23. [2023-08-12].

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[28]我的简史. 2014: 32-33. [2023-08-12].

[29]我的简史. 2014: 34. [2023-08-12].

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[31]斯蒂芬·霍金传. 2002: 18-19. [2023-08-12].

[32]斯蒂芬·霍金传. 2002: 38. [2023-08-12].

[33]斯蒂芬·霍金传. 2002: 38-40. [2023-08-12].

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[36]我的简史. 2014: 44. [2023-08-12].

[37]斯蒂芬·霍金传. 2002: 44-45. [2023-08-12].

[38]霍金传. 2010: 14. [2023-08-12].

[39]斯蒂芬·霍金传. 2002: 52-53. [2023-08-12].

[40]斯蒂芬·霍金传. 2002: 48-50. [2023-08-12].

[41]我的简史. 2014: 47. [2023-08-12].

[42]我的简史. 2014: 49-50. [2023-08-12].

[43]斯蒂芬·霍金传. 2002: 53. [2023-08-12].

[44]霍金传. 2010: 25. [2023-08-12].

[45]霍金传. 2010: 25-26. [2023-08-12].

[46]斯蒂芬·霍金传. 2002: 54-57. [2023-08-12].

[47]斯蒂芬·霍金传. 2002: 57-59. [2023-08-12].

[48]我的简史. 2014: 55-56. [2023-08-12].

[49]霍金传. 2010: 31-32. [2023-08-12].

[50]斯蒂芬·霍金传. 2002: 60-63. [2023-08-12].

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[75]霍金婚姻亮红灯递交离婚申请 传言曾受妻子虐待.央视网. [2023-08-18].

[76]世界渐冻人日|早诊早治，融化冰冻我们在路上.人民网. [2023-08-18].

[77]辛普森一家 第十季 The Simpsons Season 10 (1998) .豆瓣电影. [2023-08-24].

[78]生活大爆炸 第五季 The Big Bang Theory Season 5.豆瓣电影. [2023-08-24].

[79]飞出个未来 第二季 Futurama Season 2 (1999).豆瓣电影. [2023-08-24].

[80]万物理论 The Theory of Everything (2014).豆瓣电影. [2023-08-24].

[81]星际旅行：下一代 第五季 Star Trek: The Next Generation Season 5 (1991).豆瓣电影. [2023-08-24].

[82]英国物理学家霍金逝世引发全球各界悼念.国际在线新闻. [2023-08-18].

[83]致敬霍金 英国皇家造币厂发行“黑洞”纪念币.央视网. [2023-08-18].

人物关系

简·霍金

前妻

纳森·梅尔沃德

学生

吴忠超

学生

条目合集

患有渐冻症的公众人物

蔡磊

中国“电子发票第一人”

娄滔

北京大学历史学系博士

斯蒂芬·霍金

英国理论物理学家

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